声触诊组织成像量化技术评估痉挛型脑性瘫痪患儿康复疗效

江文婷，杨舒萍*，沈浩霖，朱家安，江浩清

(1.福建医科大学附属漳州市医院超声医学科，3.康复科，福建 漳州 363000；2.北京大学人民医院超声科，北京 100044)

小儿脑性瘫痪(简称脑瘫)是出生前至出生后发育时期非进行性脑损伤所致的运动和姿势持续性发育障碍综合征，也是造成小儿肢体残疾的主要疾病[1]，临床以痉挛型脑瘫最多，因小腿三头肌痉挛引起的站立困难、膝过伸、尖足等是其较常见临床表现。既往治疗脑瘫多采用康复训练结合肌松类药物，疗效不满意。近年来，注射A型肉毒杆菌毒素(botulinum toxin type A， BTA)及体外冲击波治疗(extracorporeal shock wave therapy， ESWT)在临床的应用逐渐增多，可降低肌张力、缓解肌肉病变[2]。脑瘫患儿治疗后及时随访评估疗效对临床具有重要价值，但目前可用的客观评价指标较少[3]。超声弹性成像是评估组织生物学特性的新技术，具有准确、无创、可重复性好的特点。本研究采用声触诊组织成像量化(virtual touch tissue imaging quantification， VTIQ)技术评估脑瘫患儿BTA注射及ESWT治疗前后痉挛肌硬度的变化，以期为评价脑瘫患儿康复治疗的疗效寻找简便、客观的方法。

1 资料与方法

1.1 一般资料 连续收集2016年6月—2018年10月于我院就诊的40例脑瘫患儿，男27例，女13例，年龄24～83个月，平均(42.6±13.9)个月。纳入标准：①年龄2～7岁；②符合2006年全国小儿脑性瘫痪专题研讨会制定的诊断标准[1]；③患侧小腿三头肌痉挛、肌张力增高；④具有一定步行能力，可独立行走3～5步，有尖足；⑤既往未接受BTA注射、ESWT及外科手术。排除标准：①关节固定畸形；②肌肉挛缩；③过敏体质、严重肝肾功能不全或凝血障碍；④存在神经肌肉接头疾病；⑤存在外周运动神经疾病；⑥癫痫发作。采用随机数字表法将40例患儿均分为BTA组和BTA+ESWT组。BTA组男12例，女8例，年龄25～70个月，平均(41.9±13.0)个月；体质量10.3～21.6 kg，平均(15.26±2.98)kg；接受常规康复训练及BTA治疗。BTA+ESWT组男15例，女5例，年龄24～83个月，平均(43.3±15.1)个月；体质量10.9～27.8 kg，平均(16.37±3.77)kg；接受康复训练、BTA及ESWT。本研究方案经福建医科大学附属漳州市医院伦理委员会批准，获得患儿监护人同意并签署知情同意书。

1.2 治疗方法

1.2.1 常规康复训练 根据患儿具体情况，选择采用作业疗法、运动疗法、针灸、按摩或支具固定等；每次训练30～40 min，每日1次，每周训练5天，共持续4周。

1.2.2 超声引导下BTA治疗 采用Siemens Helx2000s彩色多普勒超声诊断仪。嘱患儿俯卧，助手反向牵拉其下肢，于患侧腓肠肌内、外侧头及比目鱼肌各取1个点注射BTA(商品名：保妥适，美国Allergan公司生产)稀释液(100 U BTA溶于2 ml生理盐水)，每点40 U BTA。

1.2.3 ESWT 采用blt6000冲击波治疗机(英国BTL实业有限公司)。嘱患儿俯卧，固定踝关节于背屈位，在患侧腓肠肌和比目鱼肌皮肤表面涂耦合剂，以探头紧贴肌腹后进行冲击，治疗能量为0.02 mJ/mm2，压力150 kPa，频率8 Hz，冲击次数1 500～2 000次，每周治疗1次，连续治疗4周。

1.3 评定指标 于治疗前及治疗后1、4、12、16周分别对2组患儿进行评估。

1.3.1 传统评价指标 采用改良Ashworth痉挛量表(modified Ashworth scale， MAS)评价小腿三头肌的肌力，分别将肌张力0级、1级、1+级、2级、3级及4级记为0分、1分、2分、3分、4分及5分。记录每块肌肉的评分，取平均值作为结果。

1.3.2 VTIQ评价指标 采用Siemens Helx3000s彩色多普勒超声诊断仪，线阵探头9L4，频率10 MHz，配备VTIQ软件，选择肌骨检查条件。嘱患儿俯卧，双足自然下垂于检查床外。以常规超声检查小腿三头肌有无异常，排除肌肉损伤者。先使探头长轴与胫腓骨垂直，确定靶肌横断面后，旋转90°至探头长轴与胫骨平行。启动VTIQ模式，分析VTIQ的速度及质量模式图。质量模式图中绿色-黄色-红色代表质量由高到低，绿色且分布均匀的区域表示质量最高，当质量模式出现均匀绿色(图1)时进入速度模式；速度模式图中红色-黄色-绿色-蓝色代表剪切波速度(shear wave velocity, SWV)，设定范围为0.5～10.0 m/s。将ROI(大小1 mm×1 mm)放置于腓肠肌内侧头、腓肠肌外侧头及比目鱼肌的中段肌腹，测量其SWV，每块肌肉均测量4次，取平均值。

表1 治疗前后BTA组和BTA+ESWT组患儿MAS评分和SWV值比较(±s，n=20)

表1 治疗前后BTA组和BTA+ESWT组患儿MAS评分和SWV值比较(±s，n=20)

时间BTA组MAS评分SWV(m/s)BTA+ESWT组MAS评分SWV(m/s)治疗前3.25±0.833.36±0.183.05±0.753.47±0.33治疗后1周3.01±1.013.28±0.231.76±0.52*2.23±0.21*治疗后4周2.12±0.63*2.44±0.30*1.88±0.57*2.31±0.24*治疗后12周2.34±0.42*2.73±0.25*2.15±0.51*2.56±0.32*治疗后16周2.50±0.55*2.98±0.45*2.47±0.52*2.70±0.26*F值8.6531.6618.5962.09P值<0.01<0.01<0.01<0.01

注：*：与治疗前比较，P<0.05

1.4 统计学分析 采用SPSS 19.0统计分析软件。符合正态分布的计量资料以±s表示。采用独立样本t检验比较2组患儿年龄、体质量，以重复测量方差分析比较组内治疗前后不同时间点间SWV和MAS评分，简单对比矩阵法比较治疗前与治疗后各时间点数据。P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2组患儿年龄、体质量差异均无统计学意义(t=-2.01、-1.72，P=0.76、0.31)。

2.1 VTIQ速度模式图表现 治疗前患儿痉挛肌的VTIQ速度模式图以黄绿色为主，部分红色，分布不均匀(图2A)；治疗后显示VTIQ速度模式图红色部分消失，黄绿色部分较治疗前减少，蓝色部分较治疗前增多，分布较均匀(图2B)。

2.2 治疗前后MAS评分及SWV改变 2组患儿治疗前后MAS评分和SWV值总体差异均有统计学意义(P均<0.01)。与治疗前相比，BTA组患儿治疗后1周MAS评分和SWV值出现下降，但差异无统计学意义(P均>0.05)；治疗后4周下降至最低，后逐渐升高，但治疗后4周、12周、16周MAS评分和SWV值均低于治疗前(P均<0.05)。BTA+ESWT组患儿治疗后1周MAS评分和SWV值明显下降，与治疗前相比差异均有统计学意义(P均<0.05)；随着治疗后时间延长(4周、12周、16周)，MAS评分和SWV值均逐渐升高，与治疗前相比差异均有统计学意义(P均<0.05)。见表1。

3 讨论

对于接受康复治疗的痉挛型脑瘫患儿，分析其运动功能可以评定治疗效果，指导医师制定更加合理的康复方案。目前临床多通过MAS评分、10米步行测试、粗大运动功能评定量表等进行评估，简便易行，应用广泛，但易受主观因素的影响，不能客观地量化评价肌张力[4]。表面肌电图评估的敏感度虽然高于量表，但易受干扰，且为有创检查，患儿接受度不高。MRI耗时且费用高，不适合作为常规检查及随访。超声检查时间短、费用低、患儿及家属接受度高，可获得肌肉回声及厚度、肌纤维走行方向及长度等信息，在康复领域中的应用日益广泛。

超声弹性成像是将生物力学与超声相结合的一种新技术[5]，可提供组织的机械信息；根据成像原理，可分为压迫性弹性成像、剪切波弹性成像及声脉冲辐射力成像。VTIQ技术无需手动加压，也不依赖心率、呼吸等作为激励源，主观依赖性小，可重复性高，指标更加客观[6]，对于鉴别诊断甲状腺和乳腺良恶性肿块[7]以及肝硬化、肝脏纤维化均有较高价值[8]。近年来，VTIQ技术亦用于评价肌肉、肌腱以及相关疾病，以显示相关结构的硬度变化情况[9]。

既往痉挛肌生物力学的研究[10]结果显示，痉挛肌硬度较正常肌肉增加，且随着症状改善，其硬度降低。肌肉痉挛时，肌球蛋白重链(myosin heavy chain， MyHC)向快型(Ⅱ型)转换增多，肌纤维收缩，肌肉硬度增大；随着肌肉痉挛改善，MyHC各型之间相互转换，MyHC-Ⅰ亚型比例增加，肌肉硬度随之下降[11]。本研究显示，治疗后MAS评分及SWV值均下降，提示治疗后肌肉痉挛状态改善，肌张力和硬度下降，与既往研究结果相符。

图1 腓肠肌内侧头长轴切面，VTIQ质量模式图为均匀绿色，提示图像质量合格 图2 患儿男，45个月，治疗前后痉挛肌的VTIQ速度模式图 A.治疗前VTIQ速度模式图以黄绿为主，部分红色，分布不均匀； B.治疗后VTIQ速度模式图红色部分消失，黄色部分较治疗前减少，蓝色部分较治疗前增多，分布较均匀

本研究中，BTA组患儿在治疗后4周才出现MAS评分及SWV值下降，随后逐渐升高，表明BTA在治疗后4周效果最明显，12周后效果开始下降。BTA为肉毒杆菌在繁殖过程中产生的一种细菌外毒素，作用于胆碱能运动神经末梢，抑制突触前膜乙酰胆碱的释放，可有效阻断神经递质的传播，降低肌张力、缓解肌痉挛[12]。但BTA的作用是可逆的[13]，随着其降解及失活，神经介质恢复释放，新的轴突再生，形成新的神经肌肉接头传递神经冲动，这个周期约为12周，本研究结果与之相吻合。

BTA+ESWT组患儿接受BTA及ESWT后1周MAS评分及SWV值均明显下降，表明ESWT对于肌痉挛的治疗效果更快；BTA的作用在治疗后4周达到峰值，此时MAS评分及SWV值开始升高，表明4周后的ESWT疗效并未得到体现，这与冲击波的特点相关。ESWT是单脉冲声波，利用能量转换及传递原理，使不同密度组织之间产生能量梯度差及扭转力而形成空化效应，从而产生生物学效应改善痉挛，具有压强高、作用快、周期短的特点，可对肌腱纤维变性及慢性肌张力增高产生一定影响[14]。

综上所述，通过测量SWV值，VTIQ可定量评价痉挛型脑瘫患儿康复治疗前后痉挛肌硬度的变化，为评估疗效提供帮助。